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刘鹏等-GCA：全球性地幔亏损始于何时（图）
全球性 地幔亏损 刘鹏 GCA
2023/1/16
地球形成最初的十亿年是地质历史上最为扑朔迷离的一个时期。地球早期的高热流环境，强烈的陨石轰击，以及复杂的变质变形作用的叠加，使得诸多关键地质记录残缺不全。而与此相关的早期地壳-地幔的性质、地球早期的构造体制等问题仍然是现今地球科学领域的基础问题。从地球化学角度而言，硅酸岩地球由原始地幔、亏损地幔和陆壳三个储库组成，其中亏损地幔是原始地幔部分熔融、熔体抽取形成地壳之后的残余。如果地球早期确实有大量陆...
刘通等-GCA：新特提斯软流圈的不均一性及再循环的古老大洋地幔（图）
新特提斯软流圈 不均一性 再循环 古老大洋地幔
2023/1/16
软流圈是地球内部一个“承上启下”的圈层。软流圈地幔在大洋中脊被动上涌而发生减压熔融，形成的熔体向上抽取进入岩浆房并经历一系列演化后形成洋壳，熔融的残留即为大洋岩石圈地幔。根据大洋中脊玄武岩（MORB）较为均一的化学成分，早期研究推测地幔对流可有效导致软流圈化学组成的高度均一化。然而，最近20多年深海橄榄岩的同位素研究成果表明软流圈在不同尺度上存在高度的不均一性。其中，最为瞩目的成果是利用Re-Os...
人们对自然体系锑同位素组成方面的研究很少，而且对控制锑同位素分馏的关键因素尚不清楚。由于锑的质量数较大，且只有两个同位素（121Sb和123Sb），因此它的同位素分馏较小。已有研究结果显示在绝大多数地质背景下，锑同位素的分馏约为千分之一。造成自然界锑同位素发生分馏的机制方面已有一些初步研究，如有的研究认为物理化学条件的变化，包括氧化还原过程可以造成其发生显著分馏，还有的研究提出矿物表面的吸附过程以...
GCA：原位离子辐照模拟阿尔法衰变导致裂变径迹变短（图）
原位离子辐照 阿尔法衰变 裂变径迹变短 矿物结构
2021/4/6
氦、铅等元素以及点缺陷在矿物结构中扩散是受热引起，这是确定矿物年龄及热史的基本假设。例如，通过矿物中238U裂变产生的损伤径迹数量、长度分布重建矿物热史的实践，地质“热事件”被假设为裂变径迹退火（缺陷消失、径迹长度变短）的唯一内因。Hendriks等在2005年推测，裂变径迹受到238U和232Th衰变中释放的高能阿尔法（α）粒子轰击，裂变径迹数量变少或长度变短。这种“非热”辐照退火引起裂变径迹测...
李晓春等-GCA：再探白云鄂博矿床巨量稀土富集的时间之谜（图）
李晓春 矿床 稀土富集 时间之谜
2021/3/22
随着现代高新产业及国防工业的快速发展，稀土成为世界各国高度重视的战略矿产。我国内蒙古白云鄂博矿床是世界最大的稀土矿，其资源量接近世界稀土总量的1/2。除稀土外，该矿床还蕴藏有丰富的铌（世界第二大铌矿）、钪和钍等关键金属，以及铁、氟、磷等元素。自丁道衡先生1927年在白云鄂博首次发现铁矿体，何作霖先生1935年在矿体中发现稀土矿物以来，世界各地的科研人员对白云鄂博矿床开展了大量勘查和研究工作，并取得...
非传统稳定同位素是国际上地球化学方兴未艾的一个前沿领域。锂（Li）作为非传统稳定同位素家族质子数最小的金属元素，有两个稳定同位素，6Li和7Li，二者相对丰度分别为7.52％和92.48％，它们的质量差高达16.7%。因此，不同地质储库的Li同位素比值变化显著，变化范围从-20‰到+40‰，使得Li同位素成为一个灵敏的地球化学示踪剂，应用领域涵盖了从地表过程到地幔流体与矿物之间的相互作用。
俯冲带是地球一级物质循环体系，控制着地球内部与地表之间各种元素与挥发份的交换过程，影响着全球的元素循环。基于地球化学、地球物理和实验岩石学研究，目前的共识是板片向上覆地幔楔输送挥发份物质的主要介质是俯冲带流体。
近日，受地球科学领域著名期刊地球化学与宇宙化学学报（Geochimica et Cosmochimica Acta，简称GCA）主编Jeffrey Catalano教授的邀请，我院刘显东教授自2020年底开始担任GCA的副主编。刘显东教授的研究方向为计算地球化学和计算矿物学，主要从事矿物表界面、地质流体、熔体的分子模拟研究，曾获得欧洲原子模拟中心学者、英国皇家学会牛顿国际学者、全国百篇优秀博士论文...
造山带内深部流体(Deep fluid)控制着地壳中深部金属元素的活化-迁移-富集，造成金属元素在有限地质体范围内异常富集，形成不同类型的超级大矿，如造山型金矿床、铁氧化物型铜金矿床(IOCG)、热液铜多金属矿床（铁硫型铜金矿床-ISCG）等。其中关键科学问题之一是深部流体来源及演化。
钛铁矿常以副矿物的形式存在于火成侵入岩中，是岩浆演化过程的记录者。但是，在镁铁-超镁铁质侵入体中，钛铁矿和磁铁矿是主要的组成矿物，甚至形成具有工业开采价值的钒钛磁铁矿矿床。我国西南攀枝花地区出露的晚古生代末期的岩体（露头面积约30 km2，厚约几百米到2 km）就具有世界级规模的钒钛磁铁矿储量。近年来，已有诸多工作对其进行了研究。
H2O-NaCl-CO2三元混合流体在岩浆、变质和热液系统中很常见，在成岩和成矿中发挥着重要作用。造山型金矿是世界上最为重要的金矿床类型，矿化以多期H2O-NaCl-CO2±CH4流体叠加成矿为特征。衡量热液系统中流体相平衡和热力学性质（PVTx），对分析成矿流体演化和成矿作用发挥着重要作用。
大陆下地壳的形成与演化是当今固体地球科学领域的热点问题之一。1973年Fyfe最早提出玄武质岩浆的底侵作用（underplating）是太古宙大陆地壳形成的重要方式。出露于古老克拉通的麻粒岩地体被认为代表了太古宙下地壳，而被太古宙之后各个时期的幔源岩浆捕获的麻粒岩捕虏体则代表了太古宙之后的下地壳。因此，对麻粒岩捕虏体的研究成为研究大陆下地壳演化历史和机制的重要手段。前人通过对此二者的对比研究表明，...
中国科学院地质与地球物理研究所唐冬梅等-GCA：黄铜矿的Cu-S同位素特征指示造山带型铜镍硫化物矿床成因（图）
中国科学院地质与地球物理研究所 唐冬梅 黄铜矿 Cu-S同位素 造山带型 铜镍硫化物 矿床成因
2020/4/21
镍、铜主要来自于岩浆硫化物矿床，通常由幔源岩浆经历特殊的演化过程聚集而成，全球镍储量的40%，铜储量的～10%产自这类矿床。世界级的铜镍矿大多产出于克拉通背景，近年大型造山带型铜镍矿越来越受到学者的关注，但造山带型铜镍矿床的成因机制及演化，特别是控制Cu同位素分馏的机制，由于缺乏直观可靠的来自于铜镍矿石本身的证据而受到限制。 Cu和S同位素是新兴的非传统稳定同位素，利用这两种元素进行相互验证，有望...
元素的扩散作用制约着矿物颗粒的结晶及与周围介质之间持续的物质迁移，对矿物晶体中保存的、能反映其生长历史的化学信息有着重要影响，是定量估算矿物对元素封闭性的基础，更可以用来揭示岩浆体系及后期冷却过程中元素及其同位素交换的封闭温度及冷却速率。
